DE3245588A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur fehlerortung bei einem digitalen fernmelde-teilnehmeranschluss - Google Patents

Verfahren und schaltungsanordnung zur fehlerortung bei einem digitalen fernmelde-teilnehmeranschluss

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DE3245588A1
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Kàlmàn Dipl.-Ing. 7151 Spiegelberg Szèchènyi
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Alcatel Lucent Deutschland AG
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Standard Elektrik Lorenz AG
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    • H04B3/23—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers

Description

STANDARD ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT
STUTTGART
K.Szechenyi 22
Verfahren und Schaltungsanordnung zur Fehlerortung bei einem digitalen Fernmelde-Teilnehmeranschluß
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerortung bei einem digitalen Fernmelde-Teilnehmeranschluß, indem in einer Tei Inehmereiηrichtung eine die Teilnehmer-Anschlußleitung einschließende Prüfschleife geschlossen und festgestellt wird, ob von der Vermittlungsstelle ausgesandte Signale ordnungsgemäß wieder empfangen werden.
Für Fernmeldevermittlungsanlagen mit digitalen Verbindungen bis zu dem Teilnehmer sind von internationalen Gremien (CEPT) und Fernmeldeverwaltungen verschiedene Test- oder Prüfsch leifen vorgeschlagen worden, die eine selbsttätige Ortung von Fehlerstellen ermöglichen (vergleiche auch die Beschreibung zur Fig.1). Mit diesen Prüfschleifen kann ein innerhalb der Vermittlungsstelle liegender Fehler geortet oder festgestellt werden, daß der Fehler außerhalb der Vermittlungsstelle liegt. Im letzteren Fall kann aber nicht festgestellt werden, ob die Teilnehmer-Anschlußleitung beschädigt ist oder ob die Teilnehmereinrichtung schadhaft ist. Es wäre aber für die Fernmeldeverwaltungen sehr nützlich,beide Fehlerarten unterscheiden zu können, da dadurch die Fehlerbeseitigung wesentlich erleichtert wi rd .
ZT/Pi-Bk/Chr
Stuttgart, 1. Dezember 1982
K.Szechenyi 22
Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fehlerortungsverfahren zu schaffen, mit dem sich unterscheiden läßt, ob ein Fehler in einer Teilnehmerendeinrichtung oder in der AnschlußLeitung vorliegt.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die in einem Echokompensationsverfahren laufend selbsttätig eingestellten adaptiven Rekursivfi 11er-Koeffiζient en mit Koeffizienten verglichen werden, die bei fehlerfreiem Teilnehmeranschluß ermittelt und gespeichert worden sind, und daß anhand der Abweichungen zwischen den jeweiligen Koeffizienten festgestellt wird, ob ein Fehler in der Teilnehmer-Anschlußleitung oder in der Teilnehmereinrichtung vorliegt.
Eine SchaLtungsanordnung zur Fehlerortung bei einem digitalen Fernmelde-Teilnehmeranschluß, der eine vermi11 lungsseitige Teilnehmer-Anschlußschaltung, eine Anschlußleitung und eine Teilnehmerei η richtung aufweist, in der eine Prüfschleife geschlossen und mit von der Vermittlungsstelle ausgesendeten Signalen überprüft wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß einem in der Teilnehmer-Anschlußschaltung vorhandenen adaptiven rekursiven Echokompensator ein Speicher zugeordnet ist, in den Filterkoeffizienten eingeschrieben werden, die, bei fehlerfreiem Zustand der Anschlußleitung eingestellt worden sind, und daß in einer Auswert escha 11 ung,· .'der die" g'espei ehe r t en und die neu eingestellten Filterkoeffizienten zugeführt werden, festgestellt wird, ob die Tei I nehmer-AnschIußscha 11ung fehlerhaft ist.
Vorteilhafte Fortbildungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen gekenn zeichnet.
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22
Ein AusführungsbeispieL der Erfindung wird im foLgenden anhand der Zeichnung erLäutert. Es zeigen:
Fig.1 eine schematische DarsteLLung eines digitaLen Teilnehmeranschlusses, aus der die verschiedenen PrüfschLeifen ersichtLich sind;
Fig.2 den Rahmenaufbau eines PCM-32-Systems, gemäß dem
SignaLe und Daten zwischen der VermittLungs-AbschlußschaLtung und der TeiLnehmer-AnschlußschaLtung übertragen werden;
Fig.3 die schematische DarsteLLung der übertragung der
FiLterkoeffizienten in einem D-KanaL des PCM-Systems nach Fig.2, und
Fig.4 eine erfindungsgemäße FehLerortungsschaLtung.
E-in- digitaler Teilnehmeranschluß (Fig.1) weist im wesentliehen folgende Bestandteile auf:
- Eine Teilnehmereinrichtung 1 (international "network termination" genannt), die den teiLnehmerseitigen Abschluß des digitaLen Netzes darstellt. Teilnehmerseitig (d.h. in der Zeichnung nach links) können sich noch weitere Einrichtungen anschließen, die aber hier nicht dargestelLt, da sie für die Erfindung ohne Bedeutung sind.
- Eine Teilnehmer-Anschlußleitung ("subscriber Line"), die üblicherweise zweidrähtig ausgeführt ist und auf der die SignaLe nach verschiedenen bekannten Verfahren zwischen dem Teilnehmer und der Vermi ttlungsstelLe ausgetauscht werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Zwei-Draht-Duplex-übertragung mit Echokompensation, die auch als GleichIageverfahren bekannt ist, durchgeführt.
- Eine LeitungsabschIußLeitung 3 ("Line termination"), die den vermittlungsseitigen Abschluß der TeiLnehmer-Anschlußleitung darstellt.
K . Szechenyi 22 . ·; .-■ .
- Eine VermittLungsabschLußschaLtung 4 ("exchange termination"), durch die mehrere AnschLußschaLtungen 3 mit den Dur chscha L teei nricht ungen der Vermi 11 Lungsste L Le verbunden sind. Mit der Anschlußschaltung 3 ist die Vermi tt lungsabsch lußscha It'u'ng"· durch eine Vi erdraht Lei tung 5 verbunden. '-*"
Für foLgende Prüf sch Lei fen Liegen internationaLe Normierungsvorschläge vor:
- PrüfschLeife A: Die SchLeife wird auf der der Vermitt-LungssteLLe zugewandten Eingangsseite der AnschLußschaLtung 3 durch einen Befehl, der automatisch erzeugt oder von einer Bedienungsperson eingegeben wird, geschlossen und ermöglicht die Prüfung der Vierdrahtleitung 5. Das Schließen der einzelnen Prüf sch Lei fen ist in der Zeichnung durch gekrümmte Pfeile angedeutet.
- PrüfschLeife B: Wird auf der Ausgangs sei te der A-nschLußschaLtung 3 geschlossen und ermöglicht eine überprüfung der Funktion der Anschlußschaltung 3.
- P ruf s ch Lei fe C: Wird auf· der teiInehmerseitigen Ausgangsseite der Tei lnehmerei nr'i'chtung 1 geschlossen und soll ein überprüfen der Funk'ti bnsf ähi gkei t der Teilnehmereinrichtung 1 ermöglichen'.·'
Werden von der Vermittlungsstelle über die PrüfschLeife C ausgesandte Daten nicht ordnungsgemäß wieder empfangen, so ist entweder die Anschluß leitung 2 fehlerhaft (z.B.
Kurzschluß, Leerlauf, usw.'. ), oder aber di e Te i lnehmerei nrichtung 1 ist funktionsunfähig. Diese beiden möglichen Fehlerquellen können mit den Prüfschleifen nicht unterschieden werden, eine Unterscheidung wäre aber für die betreibende Fernmeldeverwaltung sehr erwünscht.
K. Szechenyi 22
Um auf der zwei drahtigen AnschlußI eitung 2 Nachrichten in beide Richtungen gleichzeitig und im gleichen Frequenzbereich (z.B. im Basisband) übertragen zu können, enthalten sowohl die Teilnehmereinrichtung 1 als auch die AnschlußschaItung 3 einen Echokompensator (siehe z.B. ntz Band 35 (1982) Heft 1, Seite 12 bis 15). Auch im Falle einer gestörten Prüfschleife C werden die Koeffizienten des Echokompensator in der Anschlußschaltung 3 laufend eingestellt, und zwar entsprechend der von der Anschlußleitung erhaltenen Impulsantwort. Aus den laufend eingestellten Filterkoeffizienten läßt sich aber der Zustand der AnschlußIeitung 3 ermitteln. Fragt man die laufend eingestellten Koeffizienten ab und vergleicht sie mit Koeffizienten, die bei einwandfreier TeiInehmeranschlußleitung eingestellt und gespeichert worden sind, so läßt sich feststellen, ob die Teilnehmer-Anschlußleitung einwandfrei oder defekt ist. Damit kann bei einem über die Prüfschleife C festgestellten Fehler unterschieden werden, ob er von der schadhaften Anschlußleitung 2 oder von einer gestörten Tei Inehmereiηrichtung 1 verursacht wird. Wird die Echokompensation oder -löschung nur mittels eines Tansversalfilters durchgeführt, so muß jeweils eine grössere Anzahl von Filterkoeffizienten gespeichert werden: z.B. 20 bis 40 Koeffizienten, jeweils mit einer Genauigkeit von 16 Bit. Zweckmäßiger ist es deshalb, den Echokompensator zumindest teilweise mit einem Rekursivfilter zu realisieren (vgl. DE-OS 31 20 434), da es dann genügt, nur einige wenige Rekursivfilter-Koeffizienten zu speichern
Ein Rekursivfilter zweiten Grades Läßt sich durch folgende Beziehung beschreiben
-1
. a + a,z
ρ (z-1) = _o J n
_ 8 -■■
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darin sind:
z=e 's die komplexe Frequenzvariable T die Abtastperiode
a , a,. die Koeffizienten des Zählerpolynoms b1, bp die Koeffizienten des Nennerpolynoms.
Bei einem solchen Filter genügt es, die zwei Koeffizienten b1 und b? zu speichern, die die Polstellen der Filterfunktion bestimmen.
Auf der die Leitungsabschlußschaltung 3 mit der Vermittlungsabschlußschaltung 4 verbindenden Vi erdraht Lei tung 5 werden die digitalen Nachrichten gemäß dem PCM-Verfahren mit 32 Kanälen und einer Bitfolgefrequenz von 2,048 Mbit/s übertragen. Die 32 Kanäle eines PCM-Rahmens sind in Fig.2 schematisch dargestellt.
Im digitalen Teilnehmeranschluß ist eine Nettobitfolgefrequenz oder -bitrate von-144 kbit/s, zu denen noch Synchroni sierungsbits hinzukommen, normiert. Damit wird gebildet: ein transparenter Kanal B1 mit 64 kbit/s, ein transparenter Kanal B? mit ebenfalls 64 kbit/s und ein SignaIisi erkanaI D mit 16 kbit/s. Von den zur Verfugung stehenden 32 Kanäle werden für die Kanäle B1 und Bp zwei PCM-Kanäle und für den Kanal D lediglich 2 Bits in einem dritten PCM-KanaI·be legt, wie· dies in Fig.2 angedeutet ist. Mit den restlichen sechs Bits 6 des dritten PCM-Kanals oder aber · üb'e'r'.'einen-'. vi erten PCM-Kanal wird die Steuerinformation, die das Auslesen der Rekursivfi 11er-Koeffizient en des Echokompensators veranlaßt, von der Vermittlungsabschlußschaltung 4 der Teilnehmer-Anschlußschaltung übermittelt. Die jeweils mit 16 Bits wiedergegebenen Koeffizienten werden dann von der An-Schlußschaltung 3 über den vierten PCM-Kanal zur Ab-
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sch LußschaLtung 4 gesendet. Sie können in einem in der AbschlußschaLtung 4 enthaltenen Steuerrechner ausgewertet werden, oder aber zu dem Wartungsrechner der VermittlungssteLLe weitergeleitet und dort ausgewertet werden. Die Auswertung erfolgt im einfachsten Falle durch einen Vergleich, übersteigt die Differenz zwischen den laufend eingestellten Koeffizienten und den abgespeicherten Koeffizienten einen vorgegebenen Wert, ist die Anschlußlei tung 2 gestört .
In dem oberen Teil von Fig.3 sind einige 8-kHz-Impulse dargestellt, die zum Beispiel den PCM-Kanal Nr.13 markieren, in dem die Filterkoeffizienten übertragen werden. Zuerst wird ein die Koeffizienten charakterisierendes Kennwort ausgesendet, das z.B. aus acht Nullbits besteht. Nach 125 ,usec wird ein erstes Wort 10 übertragen, das aus den ersten acht Bits ζ,.Β. des Koeffizienten c. besteht. Ein zweites Wort 11, das die restlichen acht Bits des Koeffizienten C. enthält, folgt nach weiteren 125;usec. Ein drittes Wort 13 enthält die ersten acht Bits des Koeffizienten c^/ und ein viertes Wort 14 enthält die restlichen acht Bits dieses Koeffizienten. Anschließend werden die nachfolgend eingestellten aktuellen Fi Iterkoeffiζienten übert ragen.
Eine digitale Vermittlungsstelle 16, z.B. eine Ortsvermi11lungssteI Ie des Systems 12, ist mit einer größeren Anzahl von Teilnehmer-Anschlußschaltungen 17 versehen, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist. Jede Anschlußschaltung 17 enthält mehrere, zum Beispiel vier bis acht, LeitungsabschlußschaItungen 3,von denen zwei in der Zeichnung dargestellt sind. Sie sind jeweils über eine VierdrahtLeitung 5 mit einer St euerschni11ste I lenschaL-tung 18 verbunden. Diese ist ihrerseits über eine Mehrfach-
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Leitung 19 mit der Vermi11LungssteL Le, d.h. insbesondere mit deren Durchschalteeinrichtungen, und durch ein Bussystem 20 mit einer SteuerschaLtung 22, die im wesentlichen aus einem Mikrorechner besteht, sowie mit einem oder mehreren Schreib-Lesespeiehern 23 verbunden.
Jede LeitungsabschLußscha Ltung 3 enthäLt einen, bereits erwähnten, Echokompensator 24 sowie einen Koeffizienten-Speicher 25, in den die bei ordnungsgemäßer TeiLnehmer-AnschLußLeitung 2 eingesteLLten RekursivfiLter-Koeffizienten eingeschrieben werden. AnsteLLe der Koeffizienten-Speicher 25 auf den einzeLnen LeitungsabschLußschaLtungen kann auch ein gemeinsamer Koeffizienten-Speicher 26 auf der TeiLnehmer-AbschLußscha Ltung 17 vorgesehen sein, der die FiLterkoeffizient en sämtlicher Leitungsabschlußschaltungen 3 aufnimmt. Dieser gemeinsame Speicher kann aber auch einen Teil des Schreib-Lesespeichers 23 bilden.
Die SteuerschaLtung 22 gibt die zum Durchführen der selbsttätigen Prüfverfahren erforderlichen Signale und Daten aus und wertet die empfangenen Signale aus. SteLLt sie auf der PrüfschLeife C einen Fehler fest, so ruft sie die in dem einzelnen Echokompensator jeweils laufend eingestelLten FiLterkoeffiζient en ab und vergleicht sie mit denjenigen Filterkoeffizient.en, die bei einwandfreier TeiLnehmer-AnschLußLeitung 2 eingestellt und gespeichert worden sind, überschreitet der Unterschied zwischen den beiden Koeffizientengruppen die vorgegebenen Werte, so gibt die SteuerschaLtung 22 ein Signal ab, das eine defekte AnschLußLeitung signalisiert und das z.B. an eine Bedien- und Wartungseinrichtung 28 weitergeLeitet wird.
Diese enthäLt einen Wartungsrechner 29 und einen oder mehrere Speicher 30. Die Prüfverfahren können auch von dem Wartungsrechner 29 gesteuert werden, der in diesem
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FaLL auch die FiLterkoeffizient en auswertet. Dabei können diese FiLterkoeffizienten auch in einem TeiL des Speichers 3 oder in einem Zusatzspeicher abgeLegt werden. Das Auswerten der Fi Lterkoeffizienten kann auch in einer entweder von der Steuerschaltung 22 oder von dem Wartungsrechner 29 gesteuerten einfachen Vergleichsschaltung durchgeführt werden.
Die außer den LeitungsabschLußschaLtungen 3 auf der Teilnehmer-Anschlußschaltung 17 enthaltenen weiteren Scha LtungsbestandteiLe (vgL. Fig.4) entsprechen der Vermi tt Lungsabsch Lußscha L tung 4 (vgL. Fig',1).
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und der beschriebenen Scha Ltungsanordnung wird nachfoLgend zusammengefaßt.
Zur Fehlerortung bei digitalen Fernmelde-Teilnehmeranschlüssen werden verschiedene Prüf sch Lei fen A, B, G geschLossen und mit von der VermittLungssteLLe 16 ausgesandten Signalen überprüft. SteLlt sich in der sogenannten C-Schleife heraus, daß ein Fehler vorliegt, kann nicht festgestellt werden, ob der Fehler auf der Anschlußleitung 2 oder in der Teilnehmereinrichtung 1 liegt. Um die beiden Fehlerquellen unterscheiden zu können, werden bei einwandfreier Ansch lußleitung 2 die Fi Lterkoeffizienten, die in einem in dem Echokompensator 24 der TeilnehmeranschLußschaLtung 17 enthaltenen Rekursivfilter laufend eingestellt werden, abgespeichert. Da bei fehlerhafter Anschlußleitung 2 der Echokompensator 24 auf Grund der von ihr erhaltenen ImpuLsantwort geänderte FiLterkoeffizient en einstellt, kann durch einen Vergleich der Laufenden Koeffizienten mit den abgespeicherten Koeffizienten der Fehlerort Lokalisiert werden.

Claims (8)

  1. STANDARD ELEKTRIK LORENZ
    AKTIENGESELLSCHAFT
    STUTTGART
    K.Szechenyi 22
    Patentansprüche
    Ve rfahren zur Fehlerortung bei einem digitalen Fernmelde-Teilnehmeranschluß, wobei in einer Teilnehmereinrichtung eine die Tei Inehmer-Ansch lußLeitung einschließende Prüfschleife geschlossen und festgestellt wird, ob von der Vermittlungsstelle ausgesandte Signale ordnungsgemäß wieder empfangen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Echokompensationsverfahren laufend selbsttätig eingestellten adaptiven Digitalfilter-Koeffizienten mit Koeffizienten verglichen werden, die bei '0 fehlerfreiem Teilnehmeranschluß ermittelt und gespeichert worden sind, und daß anhand der Abweichungen zwischen den jeweiligen Koeffizienten festgestellt wird, ob ein Fehler in der Tei Inehmeransch lußIeitung oder in der Teilnehmereinrichtung vorliegt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein oder zwei, die Polstellen der Fi 11er funktion einen digitalen Rekursivfilter bestimmende Koeffizienten gespeichert werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils neu eingestellten Koeffizienten über einen PCM-Kanal zu der Vermittlungsstelle gesendet dort ausgewertet werden.
    ZT/P1-Bk/Chr
    Stuttgart, 1. Dezember 1982
    K.Szechenyi 22
  4. 4. SchaLtungsanordnung zur Fehlerortung bei einem digitalen FernmeIde-TeiIenehmeranschLuß, der eine vermittlungsseitige Teilnehmer-Anschlußschaltung, eine Anschlußleitung und eine Teilnehmereinrichtung aufweist, in der eine Prüfschleife geschlossen und mit von der Vermittlungsstelle ausgesendeten Signalen überprüft wird, dadurch gekennzei chnet, daß einem in der Teilnehmer-Anschlußschaltung (17) vorhandenen Echokompensator (24) mit adaptivem Digitalfilter ein Speicher zugeordnet ist, in den Filterkoeffizienten eingeschrieben werden, die bei fehlerfreiem Zustand der Anschlußleitung (2) eingestellt worden sind, und daß in einer Auswerte schaltung (22), der die gespeicherten und die neu eingestellten Filterkoeffizienten zugeführt werden, festgestellt wird, ob die Teilnehmeranschlußleitung (2) fehlerhaft ist.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Digitalfilter des Echokompensators (24) ein Rekursivfilter.aufwei.st.
  6. ό. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (23) und/oder die Auswerteschaltung (22) in der Teilnehmer-Anschlußschaltung (17) angeordnet sind.
  7. 7. Schaltungsanordnung 'nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (25) in einer vermittlungsseitigen Leitungsabschlußschaltung (3) enthalten ist.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (30) und die Auswerteschaltung (29) in einer Bedien- und Wartungseinrichtung (28) enthalten sind.
DE19823245588 1982-12-09 1982-12-09 Verfahren und schaltungsanordnung zur fehlerortung bei einem digitalen fernmelde-teilnehmeranschluss Withdrawn DE3245588A1 (de)

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